锅炉基础知识学习

发布于：2022-08-26 13:20:26 来自：电气工程/成套电气设备 [复制转发]

知识点：锅炉强制循环

1、锅炉的作用是什么？
答：利用燃料在炉内燃烧所开释的热量加热给水，产生符合规定参数（温度、压力）和品质的蒸汽，送往汽轮机做功。

2、什么叫绝对压力、表压力和真空？
答：工质本身的实际压力称为绝对压力，用P表示。当地的大气压力用Pamb表示。当尽对压力高于大气压力时，压力表指示的数值，称为表压力，用Pe表示，即P=Pe+Pamb 。
　　当工质的绝对压力低于大气压力时，压力表指示的数值，称为真空，用Pv表示，即Pv＝Pamb－P。　　

3、水蒸汽定压形成时有哪五种状态？
答：未饱和水状态、饱和水状态、湿饱和蒸汽状态、干饱和蒸汽状态、过热蒸汽状态。

4、有无300℃的未饱和水？为什么？
答：有，因为饱和温度是随饱和压力的增加而增大。

5、传热的基本方式有哪三种？

答：导热、对流、热辐射。

6、保温材料为什么都是多孔性的？
答：因孔内有空气，空气的导热系数很小，且不活动。

7、润滑油温为什么不能过高？
答：由于油温过高，粘性减小，油膜变薄，或厚薄不均，不能形成连续均匀的油膜，会使机组振动加大，也会危及机组的安全。所有为保持适当的液体粘性，一般润滑油的出口油温控制在45℃左右。

8、什么是水击?如何防止和消除？
答：当液体在压力管道中活动时，由于某种外界扰动，液体活动速度忽然改变，引起管道中压力产生反复的、急剧的变化，这种现象称为水击。

9、叶片式泵与风机又分为哪几类？其工作原理、使用范围如何？
答：叶片式泵与风机分为：离心式、轴流式、混流式。工作原理分别为：离心力；升力；部分是离心力，部分是升力。使用范围分别为：小流量，高扬程；大流量，低扬程；大流量，低扬程。

10、离心泵与风机内损失有哪些？
答：机械损失、容积损失、活动损失。

11、简述火力发电厂生产过程。
答：煤送进锅炉燃烧，放出的热量将给水加热、蒸发成为饱和蒸汽，经过热器加热后，成为具有一定温度和压力的过热蒸汽，送往汽轮机做功，高速汽流推动汽轮机转子并带动发电机的转子一起旋转发电。在汽轮机做完功的蒸汽排进凝汽器，凝聚成水，经凝聚水泵升压后，流过低压加热器，利用汽轮机的抽汽加热后送进除氧器中加热和除氧，再经给水泵升压后经高压加热器进一步加热后送回锅炉。火电厂的生产过程就是不断重复上述循环的过程。

12、火力发电厂生产过程中存在哪三种能量转换？
答：在锅炉中燃料的化学能转变为热能；在汽轮机中热能转变为机械能；在发电机中机械能转变为电能。锅炉、汽轮机和发电机被称为火力发电厂的三大主机。

13、汽包上下壁温差超限的危害性？

答：在锅炉启动和停运过程中，一般汽包上壁温度均高于下壁温度，这样汽包上、下壁就形成了温差。上壁温度高，有膨胀趋势，但是由于下壁温度低，阻止了上壁的膨胀，汽包上壁承受压应力，而下壁承受拉应力，这样汽包就会产生向上拱起的变形，形成较大的热应力。当汽包上下壁温差超限后，则会导致汽包上的焊口出现微裂纹，久而久之，则可能导致汽包发生泄漏，将造成设备和人身的伤害。

14、锅炉由哪些设备组成？
答：电厂锅炉由锅炉本体设备和辅助设备组成。
锅炉本体设备包括汽水系统和燃烧系统以及炉墙、锅炉构架等。汽水系统主要由省煤器、汽包、下降管、水冷壁、过热器、再热器、联箱等组成。燃烧系统主要由炉膛、烟道、燃烧器、空气预热器等组成。
　　锅炉辅助设备主要有透风设备、输煤设备、制粉设备、给水设备、除尘设备、除灰设备、自动控制设备、水处理设备及锅炉附件（安全门、水位计、吹灰器、热工仪表）等。

15、简述锅炉的工作过程。
答：锅炉的工作过程包括燃烧系统的工作过程（流程）和汽水系统的工作过程（流程）。
燃烧系统的工作过程是：煤由输煤皮带送到原煤斗，经过给煤机送进磨煤机中磨制成煤粉；同时来自空气预热器的一股热风也送进磨煤机，将煤粉干燥并输送出来，进进粗粉分离器。在粗粉分离器中，分歧格的粗粉被分离出来，重新送回磨煤机磨制。合格的煤粉气流作为一次风，经燃烧器的一次风喷口送进炉膛燃烧；为了保证燃料完全燃烧，从空气预热器来的另外一股热风，作为二次风，从燃烧器的二次风喷口送进炉膛助燃和扰动。燃料在炉膛燃烧，燃烧产生的烟气依次流过水冷壁、过热器、再热器、省煤器和空气预热器，火焰和烟气的热量加热受热面中的工质或空气，烟气离开锅炉经除尘器除尘后，烟气由引风机送往烟囱，排往大气。炉渣经碎渣后和除尘器清除下来的灰一起由灰渣泵送至灰厂。

　　汽水系统工作过程是（以自然水循环锅炉为例）：给水首先进进省煤器，吸收锅炉尾部烟气热量，给水被加热后送至汽包；汽包中的水，经下降管送往水冷壁下联箱，供给水冷壁；水在水冷壁中吸收炉膛中火焰和烟气的辐射热量，并使部分水蒸发，形成汽水混合物，再回到汽包中进行汽水分离，分离出来的水再进进下降管进行水循环；而分离出来的饱和蒸汽，从汽包顶部引出，经过热器加热成具有一定温度的过热蒸汽后，送往汽轮机做功。

16、什么是锅炉容量和蒸汽参数？
答：锅炉容量即锅炉蒸发量，它是反应锅炉生产能量大小的基本特性数据。大型锅炉中又分为额定蒸发量和最大连续蒸发量。锅炉额定蒸发量（BECR）是指在额定蒸汽参数、额定给水温度、使用设计燃料并保证热效率时所规定的蒸汽量。最大连续蒸发量（BMCR）是指在额定蒸汽参数、额定给水温度、使用设计燃料，长期连续运行时，每小时所能达到的最大蒸发量，单位t/h。
蒸汽参数是过热器出口处的蒸汽压力（MPa）和温度（℃）。

17、按工质在蒸发受热面中的活动方式，电厂锅炉有哪几种形式？
答：自然循环锅炉、控制循环锅炉（又称强制循环锅炉或辅助循环锅炉）、直流锅炉和复合循环锅炉。

18、煤的元素分析成分有哪些？
答：煤的元素分析成分有碳（C）、氢（H）、氧(O)、氮(N)、硫(S)、水分(M)和灰分(A)。其中碳、氢、硫是可燃成分；硫、水分、灰分是主要有害成分。

19、煤的产业分析成分有哪些？
答：煤的产业分析成分包括：水分、挥发分、固定碳和灰分。其中挥发分和固定碳是可燃成分。挥发分的多少对煤燃烧过程的发生和发展有重大影响，挥发分含量越多着火越轻易，燃烧越完全。

20、电厂用煤分哪几类？燃烧特点是什么？
答：电厂用煤按照干燥无灰基的挥发分含量将煤主要分为无烟煤、贫煤、烟煤和褐煤等。其中无烟煤(Vdaf≤10%)，其发热量高，但不易着火，燃烧缓慢；贫煤(10% 40％）着火燃烧轻易，但发热量较低。此外，还有洗中煤、泥煤、油页岩和煤矸石等。

21、煤粉气流燃烧过程包括哪三个阶段？
答：着火前预备阶段、燃烧阶段、燃尽阶段。

22、煤粉迅速完全燃烧的条件是什么？
答：相当高的炉内温度、合适的空气量、燃料与空气的良好混合、足够的燃烧时间。

23、一次风、二次风、三次风的作用是什么？
答：一次风的作用是携带煤粉进进炉膛，并满足挥发分着火燃烧的需要。
二次风的作用是助燃并起到扰动和强化燃烧的作用。
三次风的作用是将细粉分离器分离出来的乏气送进炉膛，以减轻污染进步锅炉热效率。

24、磨煤机的作用是什么？种类有哪些？常用的磨煤机有哪些？
答：磨煤机的作用是将具有一定尺寸的煤块破碎并磨制成煤粉。
磨煤机按转速分为：低速磨煤机（14～25r/min）、中速磨煤机（50～300r/min）、高速磨煤机（500～1500r/min）。
常用的低速磨煤机是球磨机；中速磨煤机是碗式磨煤机、MPS磨煤机等；高速磨煤机是风扇磨。

25、制粉系统的任务是什么？形式有哪些？
答：制粉系统的任务是将原煤磨制成煤粉，并干燥到一定程度，然后经燃烧器送进炉膛燃烧。常用的制粉系统有直吹式和中间储仓式两大类。

26、制粉系统的主要设备有哪些？
答：原煤仓、给煤机、磨煤机、粗粉分离器、排粉机、锁气器，中间储仓式系统还有细粉分离器、煤粉仓、给粉机等。

27、燃烧器的作用是什么？主要有哪些类型？
答：燃烧器的作用有：将燃料和燃烧所需空气送进炉膛并形成一定的气流结构，使燃料能迅速稳定地着火；及时供给空气，使燃料与空气充分混合在炉内达到完全燃烧。

燃烧器按出口气流特征分为直流燃烧器和旋流燃烧器两大类。直流燃烧器一般采用四角布置，切圆燃烧方式；旋流燃烧一般采用一面墙布置或两面墙布置的方式。

28、简述点火装置的作用和点火方式。
答：点火装置的作用是启动时点燃煤粉；低负荷时稳定燃烧。
点火多采用分级点火方式，即由高能点火器先引燃油、再由油点燃煤粉气流。

29、自然水循环是怎样形成的？
答：在自然水循环回路中，水冷壁吸收炉膛火焰和烟气的辐射热量，使部分水蒸发，形成汽水混合物；而下降管不受热，管内是水。因此，下降管中水的密度大于水冷壁中汽水混合物的密度，在下联箱两侧产生压力差（两侧液柱的重位差），此压差将推动工质在水冷壁中向上活动，在下降管中向下活动，形成自然水循环。

30、蒸汽净化的方法主要有哪些？
汽水分离，以减少蒸汽带水量。常用的一次分离元件有旋风分离器、涡轮分离器等；二次分离元件常用波形板分离器。

蒸汽清洗，以减少蒸汽溶解的盐分和带水中的盐分。常用平孔板式清洗装置。留意：蒸汽清洗一般只在高压和超高压锅炉上采用。

锅炉排污，以控制锅水含盐量。锅炉排污分连续排污和定期排污。连续排污的目的是在运行中连续不断的排出部分锅水、悬浮物和油脂，以维持锅水一定的品质；位置在蒸发面四周。定期排污的目的是在运行中，定期的排出锅水中的水渣等沉淀物；位置在水冷壁下联箱的底部。

31、汽包内汽水分离过程分几个阶段？
答：汽包内汽水分离过程一般分为两个阶段：第一阶段是粗分离阶段（又称为一次分离），其任务是消除汽水混合物的动能，并将蒸汽和水进行初步分离；第二阶段是细分离阶段（又称为二次分离），其任务是将蒸汽中携带的细小水滴分离出来，并使蒸汽从汽包上部均匀引出。

32、汽包的作用有哪些？
答：①汽包是加热、蒸发、过热三个过程的连接关键和大致分界点；②汽包具有一定的储热能力，在负荷变化时能起到蓄热器和蓄水器的作用，可以缓解汽压变化的速度，对锅炉运行调节有利；③汽包内装有汽水分离装置、蒸汽清洗装置、排污装置和加药装置等，可以进步蒸汽品质；④汽包上装有压力表、水位计和安全阀等附件，汽包内装有事故放水装置等，用来保证锅炉安全运行。

33、水冷壁的作用是什么？型式有哪些，用在哪里？
答：水冷壁是蒸发系统中唯一的受热面，它一般布置在炉膛内壁四周，其主要作用有：①吸收炉膛辐射热量，使水部分蒸发成饱和蒸汽；②保护炉墙，简化炉墙结构；③节省金属，降低锅炉造价。

水冷壁的主要型式有光管式（主要用于中小容量锅炉）、膜式（主要用于现代大型锅炉）、销钉式（主要用于固定卫燃带）、内螺纹管式（主要用于亚临界及以上压力锅炉的高热负荷区域和水冷壁出口区域）。

34、过热器的作用是什么，有哪些型式？
答：过热器的作用是将锅炉产生的饱和蒸汽加热成具有一定温度的过热蒸汽，然后送往汽轮机做功。

按传热方式的不同过热器分为：对流过热器、辐射过热器和半辐射过热器。

对流过热器布置在对流烟道内，一般有顺流、逆流、混合流、双逆流四种；辐射过热器布置在炉膛上方或炉墙上，一般有顶棚过热器、屏式过热器、墙式过热器；半辐射过热器布置在炉膛出口，一般采用屏式过热器。

一般中低压锅炉只有对流过热器；高压及以上锅炉则采用了“辐射－半辐射－对流”组合式过热器。

35、再热器的作用是什么？型式有哪些？
答：再热器的作用是将汽轮机高压缸排出的蒸汽重新送回锅炉，再加热成具有一定温度的再热蒸汽后，送往汽轮机中低压缸做功。

再热器的型式主要有：对流式、辐射式和半辐射式。

对流式布置在对流烟道内；辐射式布置在炉膛上方的炉墙上；半辐射式布置在炉膛出口。
一般超高压锅炉只采用对流式；现代亚临界压力及以上锅炉的再热器则多采用“辐射式－半辐射式－对流式”串联组合式再热器。

36、省煤器的作用是什么？类型有哪些？
答：省煤器是利用锅炉尾部烟气热量加热锅炉给水。其作用有：①节省燃料；②降低锅炉造价；③改善了汽包的工作条件。

省煤器按照出口工质状态分为沸腾式和非沸腾式。中低压锅炉多采用沸腾式；超高压及以上压力锅炉则采用非沸腾式。

37、空气预热器的作用是什么？类型有哪些？
答：空气预热器是利用锅炉尾部烟气热量加热空气。其主要作用有：①降低锅炉排烟温度，进步锅炉效率；②进步了炉膛温度改善了燃料的着火与燃烧条件，减少了不完全燃烧损失；③节省金属，降低锅炉造价；④用于干燥煤粉，有利于制粉系统工作；⑤降低了排烟温度，改善了引风机的工作条件。

空气预热器主要有管式和回转式两大类。管式一般用于中小锅炉；大型锅炉主要采用受热面回转式空气预热器。

38、送风机的作用是什么？
答：送风机的作用保证供给锅炉燃料燃烧时所需要的空气。

39、引风机的作用是什么？
答：引风机的作用是将炉膛中燃料燃烧所产生的烟气吸出，经过除尘脱硫后送往烟囱，排往大气。

40、蒸汽质量监视的主要项目有哪些？
答：钠、二氧化硅、铜和铁。

41、锅炉给水指标包括哪些？
答：硬度、二氧化硅、溶解氧、含铁量、含铜量、含钠量、PH值、电导率、联氨、含油量、总碳酸含盐量等。

42、何谓发电标准煤耗率？
答：汽轮发电机组每生产1ｋｗ·ｈ的电能所消耗的标准煤量。

43、火力发电厂生产过程中存在哪些损失？哪项损失最大？
答：火力发电厂生产过程中存在锅炉损失、管道损失、汽轮机损失、冷源损失等。其中冷源损失最大。

44、常见的锅炉保护项目有哪些？
答：汽包水位高、低保护（直流锅炉断水保护）、主汽压力高保护、炉膛灭火保护、再热器壁温高保护、再热汽温高保护、紧急停炉保护等。

45、常用的测温元件是什么？
答：热电偶（铂铑—铂、镍铬—镍硅、镍铬—铜镍、铜—康铜）（原理：两根材质不同的导体组成的闭合回路，当两接触点温度不同时会产生热电势）、热电阻（铂电阻、铜电阻，将温度变化转换为阻值变化）。

46、常用的测压元件是什么？
答：液柱式压力计（U形管、单管）将压力信号转换为液柱高度的变化、弹性式压力计（膜片、膜盒、弹簧管、波纹管）将压力信号转换为弹性元件的位移。

47、常用的流量测量仪表有哪些？
答：节流降压式流量计（差压式流量计将流量信号转换为节流元件前后的压差，节流元件为孔板、喷嘴，取压方式为角接取压、法兰取压）、椭圆齿轮流量计、叶轮式水表、刮板流量计等。

48、常用的水位测量仪表有哪些？
答：电接点式水位计、就地式水位计（云母水位计、双色水位计）、差压式水位计（将水位的变化转换为平衡容器输出正负压头的差压信号）。

49、烟气含氧量测量用什么测量？目的是什么？
答：用氧化锆氧量计，氧化锆能把氧含量的变化转换为氧浓差电势。为了保证煤粉处于良好的燃烧状态，需要煤粉和空气进行良好的配比，用过剩空气系数来评价，过剩空气系数的大小与烟气含氧量有关。在送风调节系统中，通过调节送风量的多少来保证氧含量即是给定值，保证经济燃烧。

50、常见控制系统的被调量和调节量？
锅炉汽包给水控制系统：汽包水位、给水流量
过热器出口汽温控制系统：过热器出口汽温、减温水流量
燃烧控制系统：锅炉负荷或主蒸汽压力、给煤量

送风控制系统：烟气含氧量、送风量

引风控制系统：炉膛负压、引风量

相关推荐链接：

1、锅炉凝水回收循环系统CAD原理图

2、强制循环蒸发器的设计计算

基础锅炉